DE112015000900B4 - Automatikfahrsteuerverfahren für ein Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Automatikfahrsteuerverfahren für ein Fahrzeug, wobei eine Sollsteuerungsgrö-ße zum automatischen Steuern von zumindest einem von einem Steuerwinkel eines gelenkten Rades und einer Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs für jeden Steuerungszyklus gemäß einer Fahrsituation des Fahrzeugs berechnet wird und zumindest eines von dem Steuerwinkel des gelenkten Rades und der Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs auf Basis der Sollsteuerungsgröße automatisch gesteuert wird, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:Berechnen von zumindest einer Sollsteuerungsgröße für einen aktuellen Zyklus und Sollsteuerungsgrößen für einen ersten Zyklus bis zu einem zweiten Zyklus als zukünftige Sollsteuerungsgrößen, wobei die ersten und zweiten Zyklen nach dem aktuellen Zyklus sind, underhöhend Korrigieren einer Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus auf einen Wert, der gleich zu einem oder größer als ein vorbestimmter Referenzwert ist, in einer Situation, in welcher die Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus kleiner als der Referenzwert ist, in dem Fall, in dem auf Basis der zukünftigen Sollsteuerungsgrößen bestimmt wird, dass eine Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die zukünftige Sollsteuerungsgröße ein Vorzeichen hat, das identisch zu dem Vorzeichen der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus ist, und sich deren Größe bis spätestens bei dem zweiten Zyklus auf den Referenzwert oder darüber erhöht.

Description

  • [Technisches Gebiet]
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Automatikfahrsteuerverfahren für ein Fahrzeug, wobei zumindest eines von einem Steuerwinkel von gelenkten Rädern und einer Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs automatisch gesteuert wird auf Basis einer Sollsteuerungsgröße.
  • [Stand der Technik]
  • Bei einer automatischen Fahrsteuerung für ein Fahrzeug wie ein Automobil wird eine Sollsteuerungsgröße gemäß einer Fahrsituation des Fahrzeugs berechnet und werden ein Steuerwinkel von gelenkten Rädern und eine Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs automatisch auf Basis der Sollsteuerungsgröße gesteuert. Zum Beispiel erörtert die JP 2005-67 484 A eine Fahrsteuerungseinrichtung, die als eine Sollsteuerungsgröße eine Rückführungsteuerungsgröße bezüglich einer Querrichtungsposition eines Fahrzeugs berechnet zum Bewirken, dass das Fahrzeug so fährt, dass es einem Sollkurs folgt, und einen Steuerwinkel von Vorderrädern auf Basis der Rückführsteuerungsgröße steuert.
  • Die EP 2 223 837 A1 lehrt eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren zum Unterstützen des Fahrbetriebs eines Fahrzeuges, dass eine Risikowahrscheinlichkeit auf Basis eines Abstandes zwischen dem Fahrzeug und einem auf der Fahrbahn befindlichen Objekt berechnet und dementsprechend eine Quer- (Lenken) und Längsführung (Brems/Antriebskraft) durchführt.
  • Die US 2013 / 0 190 988 A1 offenbart ein Automatikfahrsteuerverfahren für ein Fahrzeug, wobei eine Sollsteuerungsgröße zum automatischen Steuern von zumindest einem Steuerwinkel eines gelenkten Rades des Fahrzeugs für jeden Steuerungszyklus gemäß einer Fahrsituation des Fahrzeugs berechnet wird und zumindest der Steuerwinkel des gelenkten Rades des Fahrzeugs auf Basis der Sollsteuerungsgröße automatisch gesteuert wird, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
    • Berechnen von zumindest einer Sollsteuerungsgröße für einen aktuellen Zyklus und Sollsteuerungsgrößen, und erhöhend Korrigieren einer Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus auf einen Wert, der gleich zu einem oder größer als ein vorbestimmter Referenzwert ist, in einer Situation, in welcher die Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus kleiner als der Referenzwert ist.
  • [Zusammenfassung der Erfindung]
  • [Technisches Problem]
  • Bei einer automatischen Fahrsteuerung für ein Fahrzeug wird ein Steuerwinkel von gelenkten Rädern mittels einer Steuerwinkeländerungseinrichtung oder dergleichen gesteuert, wenn die gelenkten Räder um den selbigen gedreht werden, wohingegen eine Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs mittels einer Bremseinrichtung und einer Antriebsmaschine / eines Getriebes gesteuert wird, wenn Ausgaben dieser vergrö-ßert/verkleinert werden. Ein Stellglied einer Steuerwinkeländerungseinrichtung und dergleichen wird gesteuert auf Basis eines Steuerbefehls von einer Steuereinrichtung und erzeugt eine Antriebskraft und dergleichen zum Drehen gelenkter Räder gemäß einer in dem Steuerbefehl enthaltenen Sollsteuerungsgröße.
  • Da das Stellglied, wie beispielsweise eine Steuerwinkeländerungseinrichtung, bewegbare Teile aufweist, kann das Stellglied, wenn die Größe bzw. der Wert der Sollsteuerungsgröße klein ist, infolge von Reibungswiderständen und dergleichen der bewegbaren Teile keine zum Drehen der gelenkten Räder ausreichende Antriebskraft und dergleichen erzeugen. In dem Fall, in dem die Größe der Sollsteuerungsgröße von einem sehr kleinen Wert allmählich ansteigt, wie bei einem Start der Steuerung, resultiert dies daher in der folgenden Situation: Sogar wenn von der Steuereinrichtung ein Steuerbefehl ausgegeben wird, wird der Steuerwinkel der gelenkten Räder und dergleichen nicht tatsächlich gesteuert, bis die Sollsteuerungsgröße auf solch einen Wert ansteigt, der bewirken kann, dass das Stellglied die Antriebskraft und dergleichen erzeugt.
  • Das folgende Verfahren kann verfügbar sein, um das oben beschriebene Problem zu lösen in dem Fall, in dem die Größe der Sollsteuerungsgröße von einem sehr kleinen Wert allmählich ansteigt, wobei ein bestimmter Korrekturwert zu der Sollsteuerungsgrö-ße addiert wird in dem Fall, in dem die Sollsteuerungsgröße eine kleine Größe aufweist. Dieses Verfahren ermöglicht es, dass die Steuerung eines Steuerwinkels von gelenkten Rädern und dergleichen einfach und früh gestartet wird. Dies resultiert jedoch darin, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße erhöht wird, wann immer die Sollsteuerungsgröße eine kleine Größe hat, was bewirkt, dass die Steuerung eines Steuerwinkels von gelenkten Rädern und dergleichen in einigen Fällen unnötigerweise ausgeführt wird, und bewirkt, dass das Verhalten des Fahrzeugs dazu tendiert, infolge der Steuerung eines Steuerwinkels von gelenkten Rädern und dergleichen empfindlich zu sein.
  • Das vornehmliche Ziel der vorliegenden Erfindung ist, zu bewirken, dass ein Betrieb eines Änderns eines Steuerwinkels von gelenkten Rädern und dergleichen gemäß einer automatischen Fahrsteuerung tatsächlich startet in einer Situation, in welcher solch eine Änderung bevorzugt startet, wobei ein unnötige Ausführung einer Steuerung des Steuerwinkels der gelenkten Räder und dergleichen verhindert wird und verhindert wird, dass das Verhalten des Fahrzeugs empfindlich wird.
  • [Problemlösung und vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Automatikfahrsteuerverfahren für ein Fahrzeug bereit, wobei eine Sollsteuerungsgröße zum automatischen Steuern von zumindest einem von einem Steuerwinkel von einem gelenkten Rad und einer Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs für jeden Steuerungszyklus gemäß einer Fahrsituation des Fahrzeugs berechnet wird und zumindest eines von dem Steuerwinkel des gelenkten Rades und der Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs automatisch auf Basis der Sollsteuerungsgrö-ße gesteuert wird, wobei das Fahren die Schritte aufweist: Berechnen von zumindest einer Sollsteuerungsgröße für einen aktuellen Zyklus und Sollsteuerungsgrößen für einen ersten Zyklus bis zu einem zweiten Zyklus als zukünftige Sollsteuerungsgrößen, wobei die ersten und zweiten Zyklen nach dem aktuellen Zyklus sind, und erhöhend Korrigieren einer Größe bzw. eines Wertes der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus auf einen Wert, der gleich zu einem oder größer als ein vorbestimmter Referenzwert ist, in einer Situation, in welcher die Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus kleiner als der Referenzwert ist, in dem Fall, in dem auf Basis der zukünftigen Sollsteuerungsgrößen bestimmt wird, dass eine Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die zukünftige Sollsteuerungsgröße ein Vorzeichen hat, das identisch zu dem Vorzeichen der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus ist, und sich deren Größe bzw. Wert bis spätestens bei dem zweiten Zyklus auf den Referenzwert oder darüber erhöht.
  • Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration werden bezüglich jedes Steuerungszyklus zumindest eine Sollsteuerungsgröße für einen aktuellen Zyklus und Sollsteuerungsgrößen für einen ersten Zyklus bis zu einem zweiten Zyklus, von denen beide nach dem aktuellen Zyklus sind, als zukünftige Sollsteuerungsgrößen berechnet. Wenn die Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert ist, wird auf Basis der zukünftigen Sollsteuerungsgröße bestimmt, ob die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der zukünftigen Sollsteuerungsgröße sich auf den Referenzwert oder darüber erhöht. Insbesondere wird, wenn bestimmt wird, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die zukünftige Sollsteuerungsgröße ein Vorzeichen hat, das identisch zu jenem der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus ist, und deren Größe sich bis spätestens bei dem zweiten Zyklus auf den Referenzwert oder darüber erhöht, die Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus erhöhend korrigiert auf einen Wert, der gleich zu dem oder größer als der Referenzwert ist.
  • Daher ist es, wenn die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der zukünftigen Sollsteuerungsgröße sich bis spätestens bei dem zweiten Zyklus auf den Referenzwert oder darüber erhöht, möglich, automatisch zumindest eines von dem Steuerwinkel der gelenkten Räder und der Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs mit der Sollsteuerungsgröße zu steuern, welche in dem aktuellen Zyklus erhöhend auf den Referenzwert oder darüber erhöht wird. Daher kann bewirkt werden, dass ein Betrieb eines Änderns des Steuerwinkels der gelenkten Räder und dergleichen tatsächlich gemäß einer automatischen Fahrsteuerung startet in einer Situation, in welcher solch eine Änderung bevorzugt startet.
  • Ferner kann gemäß der oben beschriebenen Konfiguration im Vergleich zu einem Fall, in dem die Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus ohne Bestimmung der Wahrscheinlichkeit, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße sich auf den Referenzwert oder darüber erhöhen würde, erhöhend auf den Referenzwert oder darüber korrigiert wird, das Risiko eines unnötigen erhöhenden Korrigierens der Größe der Sollsteuerungsgröße reduziert werden. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass eine Steuerung des Steuerwinkels der gelenkten Räder und dergleichen unnötigerweise ausgeführt wird, und zu verhindern, dass das Verhalten des Fahrzeugs empfindlich wird.
  • Ferner wird gemäß der oben beschriebenen Konfiguration nicht nur, wenn die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße sich auf einen Referenzwert einer Totzone bzw. eines Unempfindlichkeitsbereichs oder darüber erhöht, sondern auch wenn die Größe sich auf den Referenzwert oder darüber erhöht und ein Vorzeichen hat, das identisch zu dem Vorzeichen für den aktuellen Zyklus ist, die Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus zur Korrektur erhöht. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus erhöhend auf den Referenzwert oder darüber korrigiert wird mit einem Vorzeichen, das sich von dem Vorzeichen der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus unterscheidet. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass zumindest eines von dem Steuerwinkel der gelenkten Räder und der Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs in eine Richtung gesteuert wird, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in welche dieselbige danach automatisch gesteuert werden sollte (links oder rechts, Beschleunigung oder Verzögerung).
  • Ferner kann in der oben beschriebenen Konfiguration der Referenzwert gesetzt werden auf zumindest eines von: einem Wert einer Steuerungsgröße mit einer minimalen Größe unter Steuerungsgrößen, die bewirken, dass eine Einrichtung zum Ändern eines Steuerwinkels der gelenkten Räder den Steuerwinkel der gelenkten Räder ändert, und einem Wert einer Steuerungsgröße mit einer minimalen Größe unter Steuerungsgrößen, die bewirken, dass eine Einrichtung zum Erzeugen einer Brems/Antriebs-Kraft für das Fahrzeug eine Brems/Antriebs-Kraft erzeugt.
  • In der oben beschriebenen Konfiguration kann die Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus erhöhend korrigiert werden auf einen Wert, der gleich zu oder größer als zumindest eines ist von: einem Wert, der bewirkt, dass eine Einrichtung zum Ändern eines Steuerwinkels der gelenkten Räder den Steuerwinkel der gelenkten Räder ändert, und einem Wert, der bewirkt, dass eine Einrichtung zum Erzeugen einer Brems/Antriebs-Kraft für das Fahrzeug eine Brems/Antriebs-Kraft erzeugt. Daher kann, wenn der Steuerwinkel der gelenkten Räder gesteuert wird, der Steuerwinkel der gelenkten Räder sicher auf Basis der erhöhend korrigierten Sollsteuerungsgröße von der Einrichtung zum Ändern des Steuerwinkels der gelenkten Räder geändert werden. Ferner kann, wenn die Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs gesteuert wird, die Brems/Antriebs-Kraft sicher auf Basis der erhöhend korrigierten Sollsteuerungsgröße von der Einrichtung zum Erzeugen der Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs geändert werden.
  • Insbesondere ist es durch erhöhendes Korrigieren der Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus auf den Referenzwert möglich, zu verhindern, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße sich auf den Referenzwert oder darüber erhöht. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass der Steuerwinkel der gelenkten Räder und/oder die Brems/Antriebs-Kraft sich übermäßig ändert.
  • Außerdem kann gemäß der vorliegenden Erfindung in der oben beschriebenen Konfiguration die Anzahl von Zyklen von dem aktuellen Zyklus bis zu dem zweiten Zyklus variabel gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt werden, sodass sie sich erhöht wie die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist.
  • Im Allgemeinen sind, wie die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist, Reduktionen in der Leistung der automatischen Fahrsteuerung (Reduktionen in einer Ansprechempfindlichkeit, welche der Fahrer fühlt) infolge einer Verzögerung im Start einer Steuerung des Steuerwinkels der gelenkten Räder und der Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs erheblicher. Daher ist es bevorzugt, dass basierend auf einer automatischen Fahrsteuerung der Steuerwinkel der gelenkten Räder und/oder die Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs aktuell bzw. tatsächlich früher geändert wird wie die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist.
  • Außerdem wird in der vorliegenden Erfindung die Wahrscheinlichkeit, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße sich bis spätestens bei dem zweiten Zyklus auf den Referenzwert oder darüber erhöht, auf Basis der zukünftigen Sollsteuerungsgrößen bestimmt, das heißt der Sollsteuerungsgrößen für den ersten Zyklus bis zu dem zweiten Zyklus. Daher wird, wie die Anzahl von Zyklen von dem aktuellen Zyklus bis zu dem zweiten Zyklus größer ist, dazu tendiert, zu bestimmen, dass in einer Situation, in welcher die Größe der Sollsteuerungsgröße sich allmählich erhöht, die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße sich bis spätestens bei dem zweiten Zyklus auf den Referenzwert oder darüber erhöht.
  • Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration ist die Anzahl von Zyklen von dem aktuellen Zyklus bis zu dem zweiten Zyklus größer wie die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist. Daher kann es in einer Situation, in welcher die Größe der Sollsteuerungsgröße sich allmählich erhöht wie die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist, wahrscheinlicher gemacht werden, dass die Wahrscheinlichkeit hoch bestimmt wird, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße sich bis spätestens bei dem zweiten Zyklus auf den Referenzwert oder darüber erhöht. Daher kann die Tendenz, dass Reduktionen in der Leistung einer automatischen Fahrsteuerung infolge der Verzögerung im Start einer Steuerung des Steuerwinkels der gelenkten Räder und/oder der Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs erheblicher wird wie die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist, reduziert werden.
  • Figurenliste
    • [1] 1 zeigt eine Automatikfahrsteuereinrichtung, die eine erste Ausführungsform eines Automatikfahrsteuerverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ausführt.
    • [2] 2 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Hauptroutine einer Bahnsteuerung als einer automatischen Lenksteuerung in der automatischen Fahrsteuerung der ersten Ausführungsform zeigt.
    • [3] 3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine, die in Schritt 200 in 2 ausgeführt wird, zum Berechnen einer Sollsteuerungsgröße Δθptj für einen Ritzelwinkel zur Bahnsteuerung zeigt.
    • [4] 4 zeigt ein Kennfeld zum Berechnen der Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel zur Bahnsteuerung auf Basis einer Sollquerbeschleunigung Gytj und einer Fahrzeuggeschwindigkeit V.
    • [5] 5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine, die in Schritt 300 in 2 ausgeführt wird, zum Korrigieren einer Sollsteuerungsgröße Δθpt1 zeigt.
    • [6] 6 zeigt ein Beispiel, wobei die Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel sich wiederholend nach positiv und negativ ändert.
    • [7] 7 zeigt ein Beispiel, wobei sich die Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel, die einen positiven Wert hat, wesentlich und allmählich erhöht.
    • [8] 8 zeigt ein Beispiel, wobei sich die Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel von einem negativen Wert auf einen positiven Wert ändert und dabei wesentlich und allmählich erhöht.
    • [9] 9 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine, die in Schritt 300 des in 2 dargestellten Ablaufdiagramms ausgeführt wird, zum Korrigieren einer Sollsteuerungsgröße Δθpt1 in einer zweiten Ausführungsform des Automatikfahrsteuerverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [10] 10 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine, die in Schritt 300 des in 2 dargestellten Ablaufdiagramms ausgeführt wird, zum Korrigieren einer Sollsteuerungsgröße Δθpt1 in einer dritten Ausführungsform des Automatikfahrsteuerverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [11] 11 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine, die in Schritt 300 des in 2 dargestellten Ablaufdiagramms ausgeführt wird, zum Korrigieren einer Sollsteuerungsgröße Δθpt1 in einer vierten Ausführungsform des Automatikfahrsteuerverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [12] 12 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine, die in Schritt 300 des in 2 dargestellten Ablaufdiagramms ausgeführt wird, zum Korrigieren einer Sollsteuerungsgröße Δθpt1 in einer fünften Ausführungsform des Automatikfahrsteuerverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [13] 13 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine, die in Schritt 300 des in 2 dargestellten Ablaufdiagramms ausgeführt wird, zum Korrigieren einer Sollsteuerungsgröße Δθpt1 in einer sechsten Ausführungsform des Automatikfahrsteuerverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [14] 14 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Routine, die in Schritt 300 des in 2 dargestellten Ablaufdiagramms ausgeführt wird, zum Korrigieren einer Sollsteuerungsgröße Δθpt1 in einer siebten Ausführungsform des Automatikfahrsteuerverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
    • [15] 15 zeigt exemplarisch Änderungen einer Sollsteuerungsgröße Δθpt für einen Ritzelwinkel (oberer Teil) und Änderungen einer aktuellen Steuerungsgröße (Steuerungsausgabe) Δθp für den Ritzelwinkel (unterer Teil) in dem Fall, in dem ein Referenzwert P einen konstanten Wert hat.
    • [16] 16 zeigt exemplarisch Änderungen einer Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für einen Ritzelwinkel (oberer Teil) und Änderungen einer aktuellen Steuerungsgröße (Steuerungsausgabe) Δθp für den Ritzelwinkel (unterer Teil) in dem Fall, in dem ein Referenzwert P variabel gesetzt wird.
  • [Beschreibung von Ausführungsformen]
  • Das Folgende erläutert bei Bezugnahme auf die anhängenden Figuren bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail.
  • [Erste Ausführungsform]
  • 1 zeigt eine Automatikfahrsteuereinrichtung 10, die eine erste Ausführungsform eines Automatikfahrsteuerverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung ausführt. Die Automatikfahrsteuereinrichtung 10 ist an einem Fahrzeug 12 montiert und weist eine Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 und ein elektronisches Steuergerät 16 auf, welches die Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 steuert. Das Fahrzeug 12 weist linke und rechte Vorderräder 18FL und 18FR auf, welche gelenkte Räder sind, und linke und rechte Hinterräder 18RL und 18RR auf, welche nicht gelenkte Räder sind. Die Vorderräder 18FL und 18FR werden durch eine elektrische Hilfskraftlenkeinrichtung (EPS - Electric Power Steering Device) 22, die in Reaktion auf eine Betätigung eines Lenkrades 20 seitens eines Fahrers betrieben wird, über eine Zahnstange 24 und Spurstangen 26L und 26R gedreht bzw. geschwenkt.
  • Das Lenkrad 20 als eine Lenkeingabeeinrichtung ist mit einer Ritzelwelle 34 der Hilfslenkeinrichtung 22 über eine obere Lenkwelle 28, die Steuerwinkeländerungseinrichtung 14, eine untere Lenkwelle 30 und eine Gelenkkupplung 32 verbunden. Die Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 weist einen Motor 36 zum Drehen und Antreiben auf. Der Motor 36 ist aufseiten eines Gehäuses 14A mit einem unteren Ende der oberen Lenkwelle 28 verbunden und aufseiten eines Rotors 14B über einen Verlangsamungsmechanismus (nicht dargestellt) mit einem oberen Ende der unteren Lenkwelle 30 verbunden.
  • Die Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 bewirkt, dass sich die obere Lenkwelle 28 und die untere Lenkwelle 30 relativ drehen, wodurch die linken und rechten Vorderräder 18FL und 18FR relativ in Bezug auf das Lenkrad 20 angetrieben und gedreht werden. Somit fungiert die Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 als eine Variabel-Übersetzungsverhältnis-Lenkeinrichtung (VGRS - Variable Gear Ratio Steering Device) zum Ändern des Lenkübersetzungsverhältnisses (eines Reziprokwertes eines Lenkübertragungsverhältnisses (Steering Transmission Ratio)). Ferner ändert die Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 den Steuerwinkel der linken und rechten Vorderräder unabhängig von dem Vorhandensein/Nichtvorhandensein einer Lenkbetätigung seitens des Fahrers und lenkt dadurch die Vorderräder automatisch unabhängig von der Drehposition des Lenkrades 20. Wie nachstehend im Detail beschrieben wird, wird die Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 von einer Steuerwinkelsteuereinheit des elektronischen Steuergerätes 16 gesteuert.
  • In der dargestellten Ausführungsform ist die EPS 22 eine elektrische Hilfslenkeinrichtung vom Zahnstangen-Koaxial-Typ und weist einen Motor 40 und zum Beispiel einen Wandlermechanismus 42 vom Kugelumlaufspindeltyp auf zum Umwandeln eines Drehmoments des Motors 40 in Antriebsleistung in eine Richtung einer hin- und hergehenden Bewegung der Zahnstange 24. Die EPS 22 wird von einer EPS-Steuereinheit des elektronischen Steuergerätes 16 gesteuert. Die EPS 22 erzeugt eine Hilfslenkkraft zum Antreiben der Zahnstange 24 relativ zu dem Gehäuse 44, wodurch sie als eine Lenkunterstützungskraft-Erzeugungseinrichtung fungiert, welche Lenklasten auf den Fahrer reduziert und Betätigungen der Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 unterstützt.
  • Es ist zu bemerken, dass die Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 und die Lenkunterstützungskraft-Erzeugungseinrichtung jegliche beliebige Konfigurationen haben können, solange diese Einrichtungen miteinander zusammenarbeiten bzw. kooperieren können, um den Steuerwinkel der linken und rechten Vorderräder zu ändern und um den Drehwinkel des Lenkrades 20 unabhängig von einer Lenkbetätigung seitens eines Fahrers zu ändern. Die Lenkeingabeeinrichtung kann nicht das Lenkrad 20, sondern ein Lenkhebel vom Joystick-Typ sein.
  • Bremskräfte für die Räder werden gesteuert durch Steuern jeweiliger Drücke in Radzylindern 54FL, 54FR, 54RL und 54RR, das heißt Bremsdrücken, mittels eines Ölhydraulikkreises 52 einer Bremseinrichtung 50. Obwohl in 1 nicht dargestellt, weist der Ölhydraulikkreis 52 ein Ölreservoire, eine Ölpumpe, diverse Ventileinrichtungen und dergleichen auf und wird während eines normalen Fahrens der Bremsdruck jedes Radzylinders gesteuert von einem Hauptzylinder 58, der in Reaktion auf eine Betätigung seitens des Fahrers eines Tretens auf ein Bremspedal 56 angetrieben bzw. betrieben wird. Ferner wird der Bremsdruck von jedem Radzylinder individuell gesteuert, indem der Ölhydraulikkreis 52 von der Bremskraftsteuereinheit des elektronischen Steuergerätes 16 wie erforderlich gesteuert wird. Die Bremseinrichtung 50 ist in der Lage, die Bremskraft jedes Rades unabhängig von der Bremsbetätigung des Fahrers individuell zu steuern.
  • Ferner wird eine Antriebskraft von Antriebsrädern gesteuert durch Steuerung einer Ausgabe einer Antriebsmaschine 60 und eines Übersetzungsverhältnisses einer Übertragungseinrichtung bzw. Getriebeeinrichtung 62 durch eine Antriebskraftsteuereinheit des elektronischen Steuergerätes 16. Die Antriebskraft der Antriebsräder wird während eines normalen Fahrens gemäß einer Größe einer Fahrerantriebsbetätigung gesteuert, beispielsweise einer Größe einer Fahrerbetätigung eines Tretens auf ein Gaspedal, welches in 1 nicht dargestellt ist. Das Fahrzeug kann irgendeines von einem vorderradgetriebenen Fahrzeug, einem hinterradgetriebenen Fahrzeug und einem vierradgetriebenen Fahrzeug sein.
  • Während eines automatischen Fahrens werden die Bremseinrichtung 50, die Antriebsmaschine 60 und die Getriebeeinrichtung 62 unabhängig von einer Brems/Antriebs-Betätigung eines Fahrers gesteuert, sodass die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Distanz zwischen dem Fahrzeug und einem vorausbefindlichen Fahrzeug gesteuert werden, wobei die Bremskraft jedes Rades und die Antriebskraft der Antriebsräder, das heißt die Gesamt-Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs, automatisch gesteuert werden.
  • Die obere Lenkwelle 28 ist mit einem Lenkwinkelsensor 64 versehen, der einen Drehwinkel der oberen Lenkwelle als einen Lenkwinkel MA erfasst. Die Ritzelwelle 34 ist mit einem Lenkdrehmomentsensor 66 versehen, der ein Lenkdrehmoment MT erfasst. Die Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 ist mit einem Drehwinkelsensor 68 versehen, der einen Drehwinkel der unteren Lenkwelle 30 in Bezug auf die obere Lenkwelle 28 als einen Relativdrehwinkel θre erfasst. Der Lenkwinkelsensor 64, der Lenkdrehmomentsensor 66 und der Drehwinkelsensor 68 erfassen einen Lenkwinkel MA, ein Lenkdrehmoment MT bzw. einen Relativdrehwinkel θre, welche positive Werte haben in dem Fall, in dem das Fahrzeug in die Linkskurvenrichtung des Fahrzeugs gelenkt oder gewandt wird. Es ist zu bemerken, dass ein Drehwinkel der unteren Lenkwelle 30 erfasst werden kann und der Relativdrehwinkel θre erlangt werden kann als eine Differenz zwischen dem Lenkwinkel MA und dem Drehwinkel der unteren Lenkwelle 30.
  • Ein den Lenkwinkel MA angebendes Signal, ein das Lenkdrehmoment MT angebendes Signal und ein den Relativdrehwinkel θre angebendes Signal werden zusammen mit einem Signal, das eine von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 70 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit V angibt, der Steuerwinkelsteuereinheit und der EPS-Steuereinheit des elektronischen Steuergerätes 16 zugeführt. Die EPS-Steuereinheit des elektronischen Steuergerätes 16 steuert die EPS 22 auf Basis des Lenkdrehmoments MT und dergleichen, um Lenklasten auf einen Fahrer zu reduzieren, und unterstützt gleichzeitig die Steuerung des Vorderrad-Steuerwinkels seitens der Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 und die Steuerung der Drehposition des Lenkrades 20.
  • Das Fahrzeug 12 ist mit einer CCD-Kamera 72 zum Aufnehmen eines dem Fahrzeug vorwärtigen Bildes und einem Auswählschalter 74 versehen, der von einem Insassen des Fahrzeugs bedienbar ist. Der Auswählschalter 74 wird für eine Auswahl diesbezüglich verwendet, ob das Fahrzeug einem automatischen Fahren unterzogen wird oder nicht. Ein Signal, das Information eines von der CCD-Kamera 72 aufgenommenen vorwärtigen Bildes des Fahrzeugs angibt, und ein die Position des Auswählschalters 74 angebendes Signal werden einer Fahrsteuereinheit des elektronischen Steuergerätes 16 zugeführt. Wenn der Auswählschalter 74 EIN ist, wird eine automatische Fahrsteuerung ausgeführt, welche aus einer automatischen Lenksteuerung zum automatischen Lenken der Vorderräder und einer automatischen Brems/Antriebs-Kraftsteuerung zum automatischen Steuern der Gesamt-Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs besteht.
  • Genauer wird, wie nachstehend im Detail beschrieben, eine Bahnsteuerung (auch bezeichnet als „LKA (Lane Keeping Assist - Fahrspurhalteunterstützungs) -Steuerung“) zum Steuern des Steuerwinkels der linken und rechten Vorderräder, sodass das Fahrzeug entlang einer Fahrroute fährt, als automatische Lenksteuerung ausführt. Bei der Bahnsteuerung wird ein Sollsteuerwinkel für die linken und rechten Vorderräder zum Bewirken, dass das Fahrzeug entlang einer Fahrroute fährt, für jeden Steuerungszyklus berechnet und ist folglich eine Größe einer Änderung des Sollsteuerwinkels für jeden Steuerungszyklus eine Sollsteuerungsgröße der Bahnsteuerung.
  • Insbesondere wird in der Ausführungsform der Steuerwinkel der linken und rechten Vorderräder durch Steuern des Drehwinkels der Ritzelwelle 34 erzielt. Die Sollsteuerungsgröße der Bahnsteuerung gemäß der Ausführungsform ist daher ein Sollwert für eine Änderungsgröße Δθpt des Drehwinkels der Ritzelwelle 34 für jeden Steuerungszyklus, das heißt eine Sollsteuerungsgröße Δθpt für einen Ritzelwinkel. Die Sollsteuerungsgröße Δθpt ist 0, wenn es nicht notwendig ist, den Drehwinkel der Ritzelwelle 34 zu ändern, und hat einen positiven Wert oder einen negativen Wert, wenn es notwendig ist, die Ritzelwelle 34 in die Linkskurvenrichtung bzw. die Rechtskurvenrichtung des Fahrzeugs zu drehen.
  • Ferner wird als automatische Brems-/Antriebs-Kraftsteuerung eine automatische Steuerung einer Gesamt-Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs ausgeführt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit konstant zu halten und um die Distanz zwischen dem Fahrzeug und einem vorausbefindlichen Fahrzeug auf eine vorbestimmte Distanz zu steuern. Eine Soll-Automatik-Antriebssteuerungsgröße für eine automatische Brems/Antriebs-Kraftsteuerung ist daher ein Sollwert für die Gesamt-Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs, das heißt eine Soll-Brems/Antriebs-Kraft. In diesem Fall kann die Soll-Brems/Antriebs-Kraft 0 sein, wenn es keine angeforderte Gesamt-Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs gibt, und kann die Soll-Brems/Antriebs-Kraft ein positiver Wert oder ein negativer Wert sein, wenn die angeforderte Gesamt-Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs eine Antriebskraft bzw. eine Bremskraft ist. Es ist zu bemerken, dass die automatische Brems/Antriebs-Kraftsteuerung in beliebiger Weise ausgeführt werden kann. Zum Beispiel kann die Steuerung derart ausgeführt werden, wie es in den von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung angemeldeten Patentanmeldungen, wie beispielsweise JP10(1998)-44826A, beschrieben ist.
  • Die CCD-Kamera 72 ist bevorzugt eine Stereokamera, die eine Distanz zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt voraus des Fahrzeugs messen kann, und vorwärtige Bildinformation des Fahrzeugs und Fahrrouteninformation können durch Mittel anders als eine CCD-Kamera erlangt werden. Ferner kann die Distanz zwischen dem Fahrzeug und einem vorausbefindlichen Fahrzeug durch Mittel anders als eine CCD-Kamera, wie beispielsweise ein Millimeterwellenradar, erfasst werden.
  • Jede der Steuereinheiten des elektronischen Steuergerätes 16 kann eine CPU, ein ROM, ein RAM und eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelleneinrichtung aufweisen, und diese können Mikrocomputer aufweisen, welche miteinander durch bidirektionale übliche Busse verbunden sind, oder können andere Konfigurationen haben. Die Fahrsteuereinheit des elektronischen Steuergerätes 16 steuert die Steuerwinkelsteuereinheit, die EPS-Steuereinheit, die Bremskraftsteuereinheit und die Antriebskraftsteuereinheit wie erforderlich.
  • <Automatische Lenksteuerung>
  • 2 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Hauptroutine einer automatischen Lenksteuerung in einer automatischen Fahrsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, und 3 und 5 sind Ablaufdiagramme, die Unterroutinen der automatischen Lenksteuerung zeigen. Es ist zu bemerken, dass die automatische Lenksteuerung gemäß dem in 2 dargestellten Ablaufdiagramm sich wiederholend für jeden vorbestimmten Zeitraum von der Fahrsteuereinheit des elektronischen Steuergerätes 16 ausgeführt wird, wenn der Auswählschalter 74 EIN ist. In der folgenden Beschreibung wird die automatische Lenksteuerung gemäß den in 2, 3 und 5 dargestellten Ablaufdiagrammen wie erforderlich einfach als „Steuerung“ bezeichnet.
  • <Hauptroutine der automatischen Lenksteuerung> (Fig. 2)
  • Zuerst wird in Schritt 100 ein Signal, das einen von dem Lenkwinkelsensor 64 und dergleichen erfassten Lenkwinkel MA angibt, gelesen. In dem nächsten Schritt 200 wird eine Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel zur Bahnsteuerung gemäß dem in 3 dargestellten Ablaufdiagramm berechnet.
  • In Schritt 300 wird eine Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus wie erforderlich gemäß dem in 5 dargestellten Ablaufdiagramm korrigiert, und die Steuerung schreitet zu Schritt 1000 fort.
  • In Schritt 1000 werden die Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 und die EPS 22 so gesteuert, dass der Ritzelwinkel θp mit der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 gesteuert wird. Dies ermöglicht, dass der Steuerwinkel der linken und rechten Vorderräder so gesteuert wird, dass das Fahrzeug entlang der Fahrroute fährt.
  • Es ist zu bemerken, dass in Schritt 1000 in dem Fall, in dem die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 nach Korrektur kleiner als ein Schwellwert einer Totzone bzw. eines Unempfindlichkeitsbereichs der Bahnsteuerung ist (eine positive Konstante, die kleiner als ein nachstehend beschriebener Referenzwert P ist), die Steuerung für den Steuerwinkel der Vorderräder für eine auf der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 basierende Bahnsteuerung nicht ausgeführt werden muss.
  • <Routine zum Berechnen einer Sollsteuerungsgröße Δθptj für einen Ritzelwinkel>
  • (Fig. 3)
  • Zuerst wird in Schritt 210 eine Sollbahn für das Fahrzeug entlang der Fahrroute bestimmt durch Analysieren von Information eines von der CCD-Kamera 72 und dergleichen aufgenommenen vorwärtigen Bildes des Fahrzeugs. Ferner werden unter Verwendung von zum Beispiel einem vorbestimmten Fahrzeugmodell eine Krümmung Rj (Reziprokwert eines Radius) einer Sollbahn, eine Abweichung Yj des Fahrzeugs in der Querrichtung in Bezug auf die Sollbahn, und ein Gierwinkel φj des Fahrzeugs von dem aktuellen Zyklus (ersten Zyklus) bis zu dem c (positive bestimmte ganzzahlige Zahl) -ten Zyklus berechnet (j = 1 bis c).
  • Es ist zu bemerken, dass die Sollbahn des Fahrzeugs auf Basis von Information von einer Navigationseinrichtung, die nicht dargestellt ist, bestimmt werden kann, oder auf Basis einer Kombination einer Bildinformationsanalyse und Information von einer Navigationseinrichtung bestimmt werden kann. Ferner sind die Krümmung Rj der Sollbahn und dergleichen Parameter, die notwendig sind zum Ausführen einer Bahnsteuerung zum Bewirken, dass ein Fahrzeug entlang einer Sollbahn fährt, aber können diese Parameter, da die Berechnungen derselbigen nicht der Kern der vorliegenden Erfindung sind, in beliebigen Weisen berechnet werden.
  • In Schritt 220 wird eine Sollquerbeschleunigung Gytj (j = 1 bis c) für den aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus auf Basis des Parameters Rj der Bahnsteuerung und dergleichen berechnet als eine Soll-Richtungsänderungszustand-Größe des Fahrzeugs, die notwendig ist zum Bewirken, dass das Fahrzeug entlang der Sollbahn fährt. Es ist zu bemerken, dass diese Querbeschleunigung Gytj berechnet werden kann mittels einer Funktion für den Parameter Rj und dergleichen hinsichtlich der Bahnsteuerung. Alternativ kann ein Kennfeld, das den Zusammenhang zwischen den Parametern der Bahnsteuerung und der Sollquerbeschleunigung Gytj angibt, vorgegeben werden und kann die Sollquerbeschleunigung Gytj gemäß dem Kennfeld auf Basis der Parameter der Bahnsteuerung berechnet werden. Ferner kann die Soll-Richtungsänderungszustand-Größe des Fahrzeugs zum Beispiel eine Sollgierrate des Fahrzeugs sein, die berechnet wird, indem die Sollquerbeschleunigung Gytj durch die Fahrzeuggeschwindigkeit V dividiert wird.
  • In Schritt 230 wird auf Basis der Sollquerbeschleunigung Gytj des Fahrzeugs und der Fahrzeuggeschwindigkeit V ein Sollritzelwinkel θptj zur Bahnsteuerung berechnet, siehe das in 4 dargestellte Kennfeld. Es ist zu bemerken, dass die Konfiguration so sein kann, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit Vj für den aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus geschätzt wird und der Sollritzelwinkel θptj auf Basis der Sollquerbeschleunigung Gytj des Fahrzeugs und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vj berechnet wird.
  • In Schritt 240 wird für jeden Steuerungszyklus eine Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel als eine Differenz zwischen dem Sollritzelwinkel θptj und dem Sollritzelwinkel θpt(j - 1) des vorhergehenden Zyklus berechnet. Für den aktuellen Zyklus kann der Sollritzelwinkel θpt0 des vorhergehenden Zyklus der aktuelle Ritzelwinkel θp sein.
  • <Routine zum Korrigieren einer Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel> (Fig. 5)
  • Zuerst wird in Schritt 320 bestimmt, ob der Absolutwert der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus kleiner als der Referenzwert P ist, der vorbestimmt wurde. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, ist eine Korrektur für die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus unnötig. Die Steuerung schreitet daher zu Schritt 1000 fort. Im Gegensatz dazu schreitet die Steuerung, wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, zu Schritt 330 fort.
  • Es ist zu bemerken, dass der Referenzwert P der minimale Wert unter Steuerungsgrößen ist, die ermöglichen, dass sich die Ritzelwelle 34 zum Ändern des Steuerwinkels der Vorderräder 18FL und 18FR dreht, sogar wenn Reibungswiderstände der Steuerwinkeländerungseinrichtung 14, der EPS 22 und dergleichen in einem zuvor angenommenen Temperaturänderungsbereich variieren. Wenn jedoch die minimale Einheit für eine Steuerung des Drehwinkels der Ritzelwelle 34, die von der Fahrsteuereinheit des elektronischen Steuergerätes 16 ausgeführt wird, als Δθplci (positive Konstante) zu sein angenommen wird, dann hat der Referenzwert P gemäß der Ausführungsform einen Wert, der ein ganzzahliges Mal des Δθplci ist.
  • In Schritt 330 wird ein Mittelwert Δθptaab der Sollsteuerungsgrößen Δθpta bis Δθptb für den Ritzelwinkel für den a-ten Zyklus als den ersten Zyklus bis den b-ten Zyklus als den zweiten Zyklus berechnet. Hier sind „a“ und „b“ positive konstante ganzzahlige Zahlen von nicht weniger als 2 und nicht mehr als „c“ und ist „b“ größer als „a“. Ferner ist „a“ bevorzugt 1/2 von „b“ oder weniger als dies, und ist „b - a“ bevorzugt 1/3 von „c“ oder mehr als dies. „b“ und „c“ können zueinander identisch sein.
  • In Schritt 340 wird bestimmt, ob der Absolutwert des Mittelwertes Δθptaab gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist, das heißt, es wird bestimmt, ob die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel sich während eines Zeitraums von dem aktuellen Zyklus bis zu dem b-ten Zyklus auf oder über den Referenzwert P erhöht. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, ist es nicht notwendig, die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 des aktuellen Zyklus zu erhöhen, und schreitet daher die Steuerung zu Schritt 360 fort. Im Gegensatz dazu schreitet die Steuerung, wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, zu Schritt 350 fort.
  • In Schritt 350 wird bestimmt, ob das Vorzeichen der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus und das Vorzeichen des Mittelwerts Δθptaab identisch sind.
  • Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, dann wird in Schritt 360 die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel auf 0 korrigiert. Im Gegensatz dazu ist es, wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, bevorzugt, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 sich erhöht. Daher wird in Schritt 370 die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 korrigiert auf ein Produkt der Signumfunktion bzw. Vorzeichenfunktion der Sollsteuerungsgröße Δθpt1, das heißt „sign (Δθpt1)“ und des Referenzwertes P, was ein Produkt sign (Δθpt1) · P ist.
  • In dem Fall, in dem der Referenzwert P keinen Wert hat, der ein ganzzahliges Mal des Δθplci ist, wird die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel bevorzugt erhöhend auf einen Wert korrigiert, der größer als der Referenzwert P und kleiner als P + Δθplci ist.
  • Wie aus der vorhergehenden Beschreibung klar ist, wird gemäß der ersten Ausführungsform bestimmt, ob der Absolutwert des Mittelwertes Δθptaab der Sollsteuerungsgrößen Δθpta bis Δθptb für den Ritzelwinkel für den a-ten Zyklus bis zu dem b-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Wenn der Absolutwert des Mittelwertes Δθptaab gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist und das Vorzeichen des Mittelwertes Δθptaab identisch zu dem Vorzeichen der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus ist, wird bestimmt, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel sich bei dem b-ten Zyklus, das heißt bei dem c-ten Zyklus, auf den Referenzwert P oder darüber erhöhen würde.
  • Als Nächstes erläutert die folgende Beschreibung bei Bezugnahme auf die 6 bis 8 speziell einen Betrieb der ersten Ausführungsform. 6 zeigt ein Beispiel, wobei die Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel sich wiederholend nach positiv und negativ ändert. 7 zeigt ein Beispiel, wobei die Sollsteuerungsgröße Δθpt einen positiven Wert hat und sich wesentlich und allmählich erhöht. 8 zeigt ein Beispiel, wobei sich die Sollsteuerungsgröße Δθpt von einem negativen Wert auf einen positiven Wert ändert und dabei wesentlich und allmählich erhöht.
  • In dem Fall der in 6 dargestellten Änderung, wenn j = 1, ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 320 bejahend. Da jedoch der Absolutwert des Mittelwertes Δθptaab nicht größer als der Referenzwert P ist, ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 340 verneinend. Daher wird die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel nicht erhöht und wird die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 in Schritt 360 auf 0 korrigiert.
  • In dem Fall der in 7 dargestellten Änderung ist der Absolutwert des Mittelwertes Δθptaab gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P. Daher sind, wenn j = 1, die Ergebnisse der Bestimmungen in den Schritten 320 und 340 bejahend. Ferner ist das Vorzeichen des Mittelwertes Δθptaab positiv und ist identisch zu dem Vorzeichen der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus. Daher ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 350 ebenfalls bejahend, was darin resultiert, dass die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel in Schritt 370 erhöhend auf P korrigiert wird.
  • In dem Fall der in 8 dargestellten Änderung ist der Absolutwert des Mittelwertes Δθptaab gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P. Daher sind, wenn j = 1, die Ergebnisse der Bestimmungen in den Schritten 320 und 340 bejahend. Das Vorzeichen des Mittelwertes Δθptaab ist jedoch positiv, was sich von dem Vorzeichen (negativ) der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus unterscheidet. Daher ist das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 350 verneinend und wird die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel in Schritt 360 auf 0 korrigiert. Somit wird die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 weder zu P noch -P korrigiert.
  • [Zweite Ausführungsform] (Fig. 9)
  • In einer zweiten Ausführungsform wird eine Korrektur der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel in Schritt 300 in der Hauptroutine der automatischen Lenksteuerung gemäß dem in 9 dargestellten Ablaufdiagramm ausgeführt. Die Schritte anders als Schritt 300, das heißt Schritte 100, 200 und 1000, werden in den gleichen Weisen wie jenen in der oben erwähnten ersten Ausführungsform ausgeführt. Schritt 100 wird daher gemäß dem in 3 dargestellten Ablaufdiagramm ausgeführt. Dies ist auf die nachstehend beschriebenen anderen Ausführungsformen anwendbar.
  • Zuerst wird in Schritt 415 bestimmt, ob die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus 0 ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 450 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 420 fort.
  • In Schritt 420 wird wie in Schritt 320 der ersten Ausführungsform bestimmt, ob der Absolutwert der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus kleiner als der Referenzwert P ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 1000 fort, da eine Korrektur für die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus unnötig ist. Im Gegensatz dazu schreitet die Steuerung, wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, zu Schritt 425 fort.
  • In Schritt 425 wird die Anzahl von Malen Nin (die Anzahl von Erhöhungsmalen), wenn das Vorzeichen der Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel identisch zu deren Vorzeichen in dem vorhergehenden Zyklus ist und deren Größe einen Wert hat, der größer als deren Wert in dem vorhergehenden Zyklus ist, während des Zeitraums von dem a-ten Zyklus bis zu dem b-ten Zyklus berechnet.
  • In Schritt 430 wird die Anzahl von Malen Nde (die Anzahl von Verminderungsmalen), wenn das Vorzeichen der Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel identisch zu dem Vorzeichen dieser in dem vorhergehenden Zyklus ist und deren Größe einen Wert hat, der kleiner als deren Wert in dem vorhergehenden Zyklus ist, während des Zeitraums von dem a-ten Zyklus bis zu dem b-ten Zyklus berechnet.
  • Hier sind, wie es bei der ersten Ausführungsform der Fall ist, „a“ und „b“ positive konstante ganzzahlige Zahlen von nicht weniger als 2 und nicht mehr als „c“ und ist „b“ größer als „a“. Ferner ist „a“ bevorzugt 1/2 von „b“ oder weniger als dies, und ist „b - a“ bevorzugt 1/3 von „c“ oder mehr als dies. „b“ und „c“ können zueinander identisch sein.
  • In Schritt 435 wird ein Kennzifferwert M, welcher für eine Bestimmung bezüglich einer Erhöhung der Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel verwendet wird, gemäß dem nachstehenden Ausdruck (1) berechnet. M = sign ( Δθ pt 1 ) ⋅ ( Nin − Nde )
    Figure DE112015000900B4_0001
  • In Schritt 440 wird bestimmt, ob der Kennzifferwert M größer als ein Referenzwert Mc (eine positive Konstante) ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel zum sich Erhöhen tendiert. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 450 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 445 fort.
  • In Schritt 445 wird „d“ als eine positive konstante ganzzahlige Zahl zwischen „a“ und „c“ zu sein angenommen und wird ein Mittelwert Δθptadc der Sollsteuerungsgrößen Δθptd bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den d-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus berechnet. Ferner wird bestimmt, ob der Absolutwert des Mittelwertes Δθptadc gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel bei dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, wird die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel in Schritt 450 auf 0 korrigiert. Im Gegensatz dazu ist es, wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, bevorzugt, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 erhöht wird und die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 in Schritt 455 korrigiert wird auf ein Produkt der Signumfunktion „sign (Δθpt1)“ der Sollsteuerungsgrö-ße Δθpt1 und des Referenzwertes P, das heißt ein Produkt „sign (Δθpt1) · P“.
  • Wie aus der vorhergehenden Beschreibung klar ist, wird gemäß der zweiten Ausführungsform auf Basis des Kennzifferwertes M bestimmt, ob die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel dazu tendiert, sich in einem Abschnitt von dem a-ten Zyklus bis zu dem b-ten Zyklus zu erhöhen. Ferner wird bestimmt, ob der Absolutwert des Mittelwertes Δθptadc der Sollsteuerungsgrößen für den Ritzelwinkel für den d-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Dann wird, wenn beide der Ergebnisse der Bestimmungen bejahend sind, bestimmt, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel bei dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird.
  • [Dritte Ausführungsform] (Fig. 10)
  • In einer dritten Ausführungsform wird eine Korrektur der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel in Schritt 300 der Hauptroutine der automatischen Lenksteuerung gemäß dem in 12 dargestellten Ablaufdiagramm ausgeführt.
  • Hier können „a“ und „c“ in dem in 12 dargestellten Ablaufdiagramm Werte haben, die identisch zu jenen in der ersten Ausführungsform sind. Jedoch ist „c“ eine gerade ganze Zahl und ist „e“ 1/2 von „c“. Ferner ist „f“ eine positive konstante ganze Zahl, die größer als „a“ und „e“ und kleiner als „c“ ist.
  • Zuerst wird in Schritt 515, wie es der Fall mit Schritt 320 der ersten Ausführungsform ist, bestimmt, ob der Absolutwert der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus kleiner als der Referenzwert P ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, ist eine Korrektur für die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus unnötig. Die Steuerung schreitet daher zu Schritt 1000 fort. Im Gegensatz dazu schreitet die Steuerung, wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, zu Schritt 520 fort.
  • In Schritt 520 wird bestimmt, ob die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus gleich zu einem oder größer als ein Steuerunggenehmigungs-Referenzwert Q (einer Konstante, die größer als 0 und kleiner als P ist) ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 540 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 525 fort. In dem Fall, in dem eine Totzone bzw. ein Unempfindlichkeitsbereich für die Steuerung des Ritzelwinkels zur Bahnsteuerung gesetzt ist, hat der Steuerunggenehmigungs-Referenzwert Q einen Wert, der gleich zu einem oder geringfügig größer als ein Schwellwert für die Totzone ist. Dies gilt für vierte bis siebte Ausführungsformen, die nachstehend beschrieben sind.
  • In Schritt 525 werden ein Mittelwert Δθpta1 e der Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθpte für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bis zu dem e-ten Zyklus und ein Mittelwert Δθptaec der Sollsteuerungsgrößen Δθpte bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den e-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus berechnet. Ferner wird bestimmt, ob der Mittelwert Δθptaec größer ist als der Mittelwert Δθpta1 e. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel zum sich Erhöhen tendiert. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 555 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 530 fort.
  • In Schritt 530 wird ein Mittelwert Δθptafc der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus berechnet. Ferner wird bestimmt, ob der Mittelwert Δθptafc gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel während eines Zeitraums von dem f-ten Zyklus bis spätestens zu dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 555 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, wird die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus in Schritt 535 auf P korrigiert.
  • In Schritt 540 wird bestimmt, ob die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus gleich zu oder kleiner als -Q ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, ist eine Korrektur mit Erhöhung für die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 unnötig. Die Steuerung schreitet daher zu Schritt 555 fort. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 545 fort.
  • In Schritt 545 werden ein Mittelwert Δθpta1 e der Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθpte für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bis zu dem e-ten Zyklus und ein Mittelwert Δθptaec der Sollsteuerungsgrößen Δθpte bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den e-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus berechnet. Ferner wird bestimmt, ob der Mittelwert Δθptaec kleiner als der Mittelwert Δθpta1 e ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel zum sich Vermindern tendiert. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 555 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 550 fort.
  • In Schritt 550 wird ein Mittelwert Δθptafc der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus berechnet. Ferner wird bestimmt, ob der Mittelwert Δθptafc gleich zu oder kleiner als -P ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel während eines Zeitraums von dem f-ten Zyklus bis spätestens zu dem c-ten Zyklus gleich zu oder kleiner als -P wird. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, wird die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus in Schritt 555 auf 0 korrigiert. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, wird die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 in Schritt 560 auf -P korrigiert.
  • Wie aus der vorhergehenden Beschreibung klar ist, wird gemäß der dritten Ausführungsform basierend auf dem Größenverhältnis zwischen Mittelwerten der Sollsteuerungsgrößen Δθptj für den Ritzelwinkel in der ersten Hälfte und der letzten Hälfte eines Abschnitts von dem a-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus bestimmt, ob die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj zum sich Erhöhen tendiert. Ferner wird bestimmt, ob der Absolutwert des Mittelwertes Δθptafc der Sollsteuerungsgrößen Δθptj von dem f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Wenn beide der Ergebnisse der Bestimmungen bejahend sind, wird bestimmt, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj bei dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird.
  • Es ist zu bemerken, dass die Konfiguration wie folgt modifiziert werden kann: In dem Fall, in dem Schritt 515 weggelassen wird und die Ergebnisse der Bestimmungen in den Schritten 520 und 540 verneinend sind, ist die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj kleiner als der Steuerunggenehmigungs-Referenzwert Q und schreitet folglich die Steuerung zu Schritt 1000 fort.
  • In den oben erwähnten ersten bis dritten Ausführungsformen werden Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus berechnet. Da jedoch die Schätzung einer Änderung von Δθptj ausgeführt wird unter Verwendung der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus und der Sollsteuerungsgrößen Δθpta bis Δθptc für den a-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus, kann die Konfiguration so modifiziert werden, dass nur diese Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 und Δθpta bis Δθptc berechnet werden.
  • [Vierte Ausführungsform] (Fig. 11)
  • In einer vierten Ausführungsform wird eine Korrektur der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel in Schritt 300 der Hauptroutine der automatischen Lenksteuerung gemäß dem in 11 dargestellten Ablaufdiagramm ausgeführt. „a“ und „c“ in dem in 11 dargestellten Ablaufdiagramm können die gleichen Werte wie jene in der ersten Ausführungsform haben.
  • Schritte 615 und 620 in dem in 11 dargestellten Ablaufdiagramm werden in den gleichen Weisen wie jenen der Schritte 515 bzw. 520 in der dritten Ausführungsform ausgeführt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 620 verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 640 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung darin bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 625 fort.
  • In Schritt 625 wird bestimmt, ob die Anzahl von Werten, die gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P sind unter den Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus, gleich zu oder größer als Np (einer positiven konstanten ganzen Zahl) ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 655 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 630 fort.
  • In Schritt 630 wird bezüglich der Anzahl von Werten, die unter den Werten der Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P sind, bestimmt, ob die Anzahl solcher Werte in der letzten Hälfte größer als in der ersten Hälfte des Abschnitts von dem aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus ist. Beispielsweise werden bezüglich der Anzahl von Werten, die unter den Werten der Sollsteuerungsgrößen Δθptj gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P sind, die Anzahlen Npf und Npl solcher Werte in der ersten Hälfte bzw. der letzten Hälfte des Abschnitts von dem aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus erlangt und wird bestimmt, ob Npl größer als Npf ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 655 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, wird die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus in Schritt 635 auf P korrigiert.
  • Schritt 640 wird in der gleichen Weise wie jener von Schritt 540 in der dritten Ausführungsform ausgeführt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 640 verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 655 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung darin bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 645 fort.
  • In Schritt 645 wird bestimmt, ob unter den Werten der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus die Anzahl der Werte, die gleich zu oder kleiner als -P sind, gleich zu oder größer als Np ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 655 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 650 fort.
  • In Schritt 650 wird bezüglich der Anzahl von Werten, die gleich zu oder kleiner als -P sind unter den Werten der Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc, bestimmt, ob die Anzahl solcher Werte in der letzten Hälfte größer als in der ersten Hälfte des Abschnitts von dem aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus ist. Zum Beispiel werden bezüglich der Anzahl von Werten, die gleich zu oder kleiner als -P sind unter den Werten der Sollsteuerungsgrößen Δθptj, die Anzahlen Nnf und Nns solcher Werte in der ersten Hälfte bzw. der letzten Hälfte des Abschnitts von dem aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus erlangt und wird bestimmt, ob Nns größer als Nnf ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, wird die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus in Schritt 655 auf 0 korrigiert, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, wird die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 in Schritt 660 auf -P korrigiert.
  • Wie aus der vorhergehenden Beschreibung klar ist, wird gemäß der vierten Ausführungsform bestimmt, ob die Anzahl von Malen, wenn die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj für den Ritzelwinkel gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird in einem Abschnitt von dem aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus, gleich zu einem oder größer als ein Referenzwert ist. Ferner wird bestimmt, ob die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj in der letzten Hälfte des oben beschriebenen Abschnitts häufiger gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird. Wenn beide der Ergebnisse der Bestimmungen bejahend sind, wird bestimmt, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj bei dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird.
  • Es ist zu bemerken, dass auch in dieser Ausführungsform die Konfiguration wie folgt modifiziert werden kann: In dem Fall, in dem Schritt 615 weggelassen wird und die Ergebnisse der Bestimmungen in den Schritten 620 und 640 verneinend sind, schreitet die Steuerung zu Schritt 1000 fort.
  • [Fünfte Ausführungsform] (Fig. 12)
  • In einer fünften Ausführungsform wird eine Korrektur der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel in Schritt 300 der Hauptroutine der automatischen Lenksteuerung gemäß dem in 12 dargestellten Ablaufdiagramm ausgeführt.
  • Schritt 715 in dem in 12 dargestellten Ablaufdiagramm wird in der gleichen Weise wie jener von Schritt 515 in der dritten Ausführungsform ausgeführt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 715 verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 1000 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung darin bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 725 fort.
  • In Schritt 725 sind zum Beispiel nach einem statistischen Verfahren ein Koeffizient A und eine Konstante B zum Approximieren der Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus zu dem unten gezeigten Ausdruck (2), welcher ein linearer Ausdruck einer Funktion bezüglich der Zeit t ist. Wenn jedoch die Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc nicht zu dem unten gezeigten linearen Ausdruck (2) approximiert werden können, werden sowohl der Koeffizient A als auch die Konstante B auf 0 gesetzt. Δθ pt = A * t + B
    Figure DE112015000900B4_0002
  • In Schritt 730 wird bestimmt, ob der Koeffizient A gleich zu oder größer als 0 ist und die Konstante B gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob im Wesentlichen alle der Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P sind. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 750 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 735 fort.
  • In Schritt 735 wird bestimmt, ob der Koeffizient A gleich zu oder kleiner als 0 ist und die Konstante B gleich zu dem oder kleiner als der Referenzwert -P ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob im Wesentlichen alle der Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc gleich zu dem oder kleiner als der Referenzwert -P sind. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 770 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 740 fort.
  • In Schritt 740 wird bestimmt, ob der Koeffizient A positiv ist und die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 des aktuellen Zyklus gleich zu dem oder größer als der Steuerunggenehmigungs-Referenzwert Q ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc sich als eine Gesamtheit erhöhen auf Werte, die gleich zu oder größer als Q sind. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 755 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 745 fort.
  • In Schritt 745 wird eine abgelaufene Zeit bzw. Laufzeit von dem aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus als „tc“ angenommen und wird tc in t auf der rechten Seite des oben beschriebenen Ausdrucks (2) substituiert, wobei der Wert Δθpt(tc) = A * tc + B des Approximationsausdrucks des oben beschriebenen Ausdrucks (2) für den c-ten Zyklus berechnet wird. Ferner wird bestimmt, ob der Wert A * tc + B gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Sollsteuerungsgröße Δθptj bei dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 765 fort. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, wird die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bevorzugt erhöht. In Schritt 750 wird daher die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 auf P korrigiert.
  • In Schritt 755 wird bestimmt, ob der Koeffizient A negativ ist und die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 des aktuellen Zyklus gleich zu oder kleiner als -Q ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc sich als eine Gesamtheit auf Werte vermindern, die gleich zu oder kleiner als -Q sind. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 765 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 760 fort.
  • In Schritt 760 wird, wie es der Fall bei Schritt 745 ist, der Wert Δθpt(tc) = A * tc + B des Approximationsausdrucks des oben beschriebenen Ausdrucks (2) für den c-ten Zyklus berechnet. Ferner wird bestimmt, ob der Wert A * tc + B gleich zu dem oder kleiner als der Referenzwert -P ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Sollsteuerungsgröße Δθptj bei dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder kleiner als der Referenzwert -P wird. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, wird die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus in Schritt 765 auf 0 korrigiert. Im Gegensatz dazu wird, wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 bevorzugt erhöht. Daher wird in Schritt 770 die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 auf -P korrigiert.
  • Wie es aus der vorhergehenden Beschreibung klar ist, werden gemäß der fünften Ausführungsform die Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus zu dem linearen Ausdruck (2) approximiert und wird basierend auf dem linearen Ausdruck bestimmt, ob die Situation so ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj sich allmählich erhöht. Ferner wird bestimmt, ob die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptc in dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Wenn beide der Ergebnisse der Bestimmungen bejahend sind, wird bestimmt, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj bei dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird.
  • Es ist zu bemerken, dass in Schritt 745 bestimmt wird, ob der Wert A * tc + B des Approximationsausdrucks des oben beschriebenen Ausdrucks (2) für den c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Jedoch kann die Konfiguration so modifiziert werden, dass „g“ so gesetzt wird, dass sie eine positive ganze Zahl ist, die kleiner als „c“ und nahe an „c“ ist, die Laufzeit von dem aktuellen Zyklus bis zu dem g-ten Zyklus als „tg“ zu sein angenommen wird und bestimmt wird, ob der Wert A * tg + B des Approximationsausdrucks des oben beschriebenen Ausdrucks (2) für den g-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist.
  • Gleichermaßen wird in Schritt 760 bestimmt, ob der Wert A * tc + B des Approximationsausdrucks des oben beschriebenen Ausdrucks (2) für den c-ten Zyklus gleich zu dem oder kleiner als der Referenzwert -P ist. Jedoch kann die Konfiguration so modifiziert werden, dass bestimmt wird, ob der Wert A * tg + B des Approximationsausdrucks des oben beschriebenen Ausdrucks (2) für den g-ten Zyklus gleich zu dem oder kleiner als der Referenzwert -P ist.
  • [Sechste Ausführungsform] (Fig. 13)
  • In einer sechsten Ausführungsform wird eine Korrektur der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel in Schritt 300 in der Hauptroutine der automatischen Lenksteuerung gemäß dem in 13 dargestellten Ablaufdiagramm ausgeführt. Es ist zu bemerken, dass „f“ in dem in 13 dargestellten Ablaufdiagramm den gleichen Wert wie jenen in der dritten Ausführungsform haben kann. Mit anderen Worten ist „f“ eine positive konstante ganze Zahl, die größer als 1/2 von „c“ und kleiner als „c“ ist.
  • Schritt 815 in dem in 13 dargestellten Ablaufdiagramm wird in der gleichen Weise wie jener von Schritt 515 in der dritten Ausführungsform ausgeführt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 815 verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 1000 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung darin bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 820 fort.
  • in Schritt 820 wird ein Wert θptin1 c, der erlangt wird durch Integrieren der Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus, das heißt der bzw. die Gesamtsumme der Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc, berechnet.
  • In Schritt 830 wird bestimmt, ob die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus gleich zu dem oder größer als der Steuerunggenehmigungs-Referenzwert Q ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 850 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 835 fort.
  • In Schritt 835 wird bestimmt, ob der Integralwert θptin1c größer als das Produkt des Referenzwertes P und c ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob der Mittelwert der Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 845 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 840 fort.
  • In Schritt 840 wird der Integralwert Δθptinfc der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus, das heißt der bzw. die Gesamtsumme der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc, berechnet. Ferner wird bestimmt, ob der Integralwert Δθptinfc gleich zu dem oder größer als das Produkt des Referenzwertes P und (c - f) ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob im Wesentlichen alle der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc für den f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P sind. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 865 fort. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, wird die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bevorzugt erhöht. Daher wird in Schritt 845 die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 auf P korrigiert.
  • In Schritt 850 wird bestimmt, ob die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus gleich zu oder kleiner als -Q ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 865 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 855 fort.
  • In Schritt 855 wird bestimmt, ob der Integralwert θptin1c kleiner als das Produkt -P • c des Referenzwertes P und -c ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob der Mittelwert der Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc gleich zu dem oder kleiner als der Referenzwert -P ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 870 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 860 fort.
  • In Schritt 860 wird, wie es bei Schritt 840 der Fall ist, ein Integralwert Δθptinfc der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus berechnet. Ferner wird bestimmt, ob der Integralwert Δθptinfc gleich zu oder kleiner als -P (c - f) ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob der Mittelwert der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc für den f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder kleiner als der Referenzwert -P ist. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, wird der Sollritzelwinkel θpt in Schritt 865 auf 0 korrigiert. Im Gegensatz dazu wird, wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bevorzugt erhöht. Daher wird in Schritt 870 die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 auf -P korrigiert.
  • Wie es aus der vorhergehenden Beschreibung klar ist, wird gemäß der sechsten Ausführungsform bestimmt, ob die Größe des Mittelwertes der Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Ferner wird bestimmt, ob die Größe des Mittelwertes der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Wenn beide der Ergebnisse der Bestimmungen bejahend sind, wird bestimmt, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj bei dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird.
  • [Siebte Ausführungsform] (Fig. 14)
  • In einer siebten Ausführungsform wird eine Korrektur der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel in Schritt 300 in der Hauptroutine der automatischen Lenksteuerung gemäß dem in 14 dargestellten Ablaufdiagramm ausgeführt.
  • Schritt 915 in dem in 14 dargestellten Ablaufdiagramm wird in der gleichen Weise wie jener von Schritt 515 in der dritten Ausführungsform ausgeführt. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt 915 verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 1000 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung darin bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 920 fort.
  • In Schritt 920 werden für jeden Zyklus Sollsteuerungsgrößen Δθptj für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bis zu dem interessierenden bzw. betroffenen Zyklus integriert, wobei jeweilige Integralwerte Δθptin1 bis Δθptinc für jeden Zyklus erlangt werden. Mit anderen Worten werden für jeden Zyklus die Gesamtsummen der Sollsteuerungsgrößen Δθptj für den aktuellen Zyklus bis zu dem interessierenden bzw. betroffenen Zyklus berechnet.
  • In Schritt 925 sind zum Beispiel nach einem statistischen Verfahren ein Koeffizient C und eine Konstante D zum Approximieren der Integralwerte Δθptin1 bis Δθptinc zu dem unten gezeigten Ausdruck (3), welcher ein linearer Ausdruck einer Funktion bezüglich der Zeit t ist. Wenn jedoch die Integralwerte Δθptin1 bis Δθptinc nicht zu dem unten gezeigten linearen Ausdruck (3) approximiert werden können, werden beide von dem Koeffizienten C und der Konstante D auf 0 gesetzt. Δθ ptin = C * t + D
    Figure DE112015000900B4_0003
  • In Schritt 930 wird bestimmt, ob der Koeffizient C positiv ist und die Konstante D gleich zu dem oder größer als das Produkt c • P ist, welches das Produkt von c und dem Referenzwert P ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Integralwerte Δθptin1 bis Δθptinc im Wesentlichen gleich zu oder größer als c • P sind und sich in einer Situation eines sich allmählich Erhöhens befinden. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 950 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 935 fort.
  • In Schritt 935 wird bestimmt, ob der Koeffizient C negativ ist und die Konstante D gleich zu dem oder kleiner als der Referenzwert -c • P ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Integralwerte Δθptin1 bis Δθptinc im Wesentlichen gleich zu oder kleiner als -c · P sind und sich in einer Situation eines sich allmählich Verminderns befinden. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 970 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 940 fort.
  • In Schritt 940 wird bestimmt, ob der Koeffizient C positiv ist und die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus gleich oder größer als Q ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc Werte haben, die gleich zu oder größer als Q sind, und sich als eine Gesamtheit in einer Situation eines sich allmählich Erhöhens befinden. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 955 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 945 fort.
  • In Schritt 945 wird, wie es bei Schritt 840 in der sechsten Ausführungsform der Fall ist, der Integralwert Δθptinfc der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus berechnet. Ferner wird bestimmt, ob der Integralwert Δθptinfc gleich zu dem oder größer als das Produkt des Referenzwertes P und (c - f) ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob im Wesentlichen alle der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc für den f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P sind. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 965 fort. Wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, wird die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bevorzugt erhöht. Daher wird in Schritt 950 die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 auf P korrigiert.
  • In Schritt 955 wird bestimmt, ob der Koeffizient C negativ ist und die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus gleich zu oder kleiner als -Q ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob die Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc gleich zu oder kleiner als -Q sind und sich als eine Gesamtheit in einer Situation eines sich allmählich Verminderns befinden. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 965 fort, und wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, schreitet die Steuerung zu Schritt 960 fort.
  • In Schritt 960 wird, wie es bei Schritt 860 in der sechsten Ausführungsform der Fall ist, ein Integralwert Δθptinfc der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus berechnet. Ferner wird bestimmt, ob der Integralwert Δθptinfc gleich zu dem oder kleiner als das Produkt des Referenzwertes P und -(c - f) ist. Das heißt, es wird bestimmt, ob im Wesentlichen alle der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc für den f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder kleiner als der Referenzwert -P sind. Wenn das Ergebnis der Bestimmung verneinend ist, wird der Sollritzelwinkel θpt in Schritt 965 auf 0 korrigiert. Im Gegensatz dazu wird, wenn das Ergebnis der Bestimmung bejahend ist, die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bevorzugt erhöht. Daher wird in Schritt 970 die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 auf P korrigiert.
  • Wie es aus der vorhergehenden Beschreibung klar ist, werden gemäß der siebten Ausführungsform die Integralwerte Δθptin1 bis Δθptinc der Sollsteuerungsgrößen Δθptj für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus berechnet. Dann werden diese Integralwerte zu dem linearen Ausdruck (3) approximiert, und es wird auf Basis des linearen Ausdrucks bestimmt, ob die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj sich in einer Situation eines sich allmählich Erhöhens befindet. Ferner wird bestimmt, ob die Größe des Mittelwertes der Sollsteuerungsgrößen Δθptf bis Δθptc für den f-ten Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P ist. Wenn beide der Ergebnisse der Bestimmungen bejahend sind, wird bestimmt, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθptj bei dem c-ten Zyklus gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird.
  • Gemäß jeder oben beschriebenen Ausführungsform werden die Sollsteuerungsgrößen Δθpt1 bis Δθptc für den Ritzelwinkel für den aktuellen Zyklus bis zu dem c-ten Zyklus berechnet und wird in dem Fall, in dem die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus kleiner als der Referenzwert P ist, eine Änderung der Sollsteuerungsgröße Δθptj geschätzt. Ferner wird, wenn bestimmt wird, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Sollsteuerungsgröße Δθptj ein Vorzeichen hat, das identisch zu jenem für den aktuellen Zyklus ist, und die Größe dieser bei dem c-ten Zyklus sich auf den Referenzwert P oder darüber erhöht, die Größe der Sollsteuerungsgrö-ße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus erhöhend auf den Referenzwert P korrigiert.
  • Der obere Teil von 15 zeigt exemplarische Änderungen der Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel, und der untere Teil von 15 zeigt Änderungen einer aktuellen Steuerungsgröße (Steuerungsausgabe) Δθp für den Ritzelwinkel. In 15 sind die Änderungen der Sollsteuerungsgröße Δθpt und der aktuellen Steuerungsgröße Δθp durch Liniengraphen gezeigt, sodass die Änderungen deutlich dargestellt sind.
  • Insbesondere zeigt in dem oberen Teil von 15 die einpunktige Strichpunktlinie exemplarische Änderungen der Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel in Bezug auf den Fall einer üblichen Bahnsteuerung, wobei der Steuerwinkel der Vorderräder mittels Rückkopplungssteuerung bzw. Regelung gesteuert wird. Die Sollsteuerungsgrö-ße Δθpt wird an einem Zeitpunkt ts als gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P zu werden angenommen. Die Strichlinie zeigt Änderungen der in dem aktuellen Zyklus (Zeit t = 0) bis zu dem c-ten Zyklus (Zeit t = tc) berechneten Sollsteuerungsgröße Δθpt.
  • Wie in dem unteren Teil von 15 dargestellt, bleibt in dem Fall der üblichen Bahnsteuerung in einer Situation, in welcher die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt kleiner als der Referenzwert P ist, das heißt bis zu dem Zeitpunkt ts, die aktuelle Steuerungsgröße Δθp für den Ritzelwinkel 0 und wird der Steuerwinkel der Vorderräder aktuell nicht gesteuert. Mit anderen Worten werden sogar in einer Situation, in welcher die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt später gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird, die Vorderräder nicht gedreht bis zu dem Zeitpunkt ts, zu dem die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird.
  • Im Gegensatz dazu wird gemäß jeder oben beschriebenen Ausführungsform, wenn bestimmt wird, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Sollsteuerungsgrö-ße Δθpt ein Vorzeichen hat, das identisch zu jenem für den aktuellen Zyklus ist, und deren Größe sich bei dem c-ten Zyklus auf den Referenzwert P oder darüber erhöht, die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus erhöhend auf den Referenzwert P korrigiert. Wenn die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 erhöhend auf den Referenzwert P korrigiert ist, werden die Vorderräder auf Basis der die Größe P aufweisenden Sollsteuerungsgröße Δθpt1 gedreht, wodurch deren Steuerwinkel aktuell bzw. tatsächlich gesteuert wird.
  • Ferner wird, wie die Steuerung des Steuerwinkels der Vorderräder früher gestartet wird, das Maß einer Steuerung des Steuerwinkels der Vorderräder, das danach ausgeführt werden sollte, vermindert. Daher wird die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 wiederholt erhöhend korrigiert und nimmt, wie die Anzahl von Malen der Ausführung zunimmt, die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt allmählich ab, wie durch die zweipunktige Strichpunktlinie in dem oberen Teil von 15 gezeigt.
  • Wie die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt sich allmählich vermindert, wird die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt zu einer Zeit später als dem Zeitpunkt ts, beispielsweise zu einem Zeitpunkt ts', gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P.
  • Daher wird, wie durch die Volllinie in dem unteren Teil von 15 gezeigt, die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 während des Abschnitts von dem aktuellen Zyklus bis zu dem Zeitpunkt ts' erhöhend auf den Referenzwert P korrigiert, wobei der Steuerwinkel der Vorderräder auf Basis der bei dem Zeitpunkt ts' eine Größe von P aufweisenden Sollsteuerungsgröße Δθpt gesteuert wird. Daher kann die Steuerung des Steuerwinkels der Vorderräder, welche in dem Fall der üblichen Bahnsteuerung nicht vor dem Zeitpunkt ts gestartet wird, von dem aktuellen Zyklus an früher gestartet werden. Mit anderen Worten kann bewirkt werden, dass das Lenken der Vorderräder mittels einer Bahnsteuerung sich einer Lenkbetätigung von einem erfahrenen Fahrer, der eine korrekte Lenkbetätigung auf Basis einer korrekten Vorhersage ausführen kann, annähert.
  • Ferner wird die Lenkarbeitslast für die Vorderräder zur Bahnsteuerung in jeder oben beschriebenen Ausführungsform als identisch zu der Lenkarbeitslast für die Vorderräder in der üblichen Bahnsteuerung erachtet. In dem unteren Teil von 15 entspricht die Lenkarbeitslast für die Vorderräder in jeder oben beschriebenen Ausführungsform der Fläche des Bereichs, der durch eine nach links fallende Schraffur gekennzeichnet ist, und entspricht die Lenkarbeitslast für die Vorderräder bei einer üblichen Bahnsteuerung der Fläche des Bereichs, der durch eine nach rechts fallende Schraffur gekennzeichnet ist. Diese Flächen werden als im Wesentlichen zueinander identisch zu sein erachtet.
  • Daher kann gemäß jeder oben beschriebenen Ausführungsform im Vergleich zu dem Fall einer üblichen Bahnsteuerung die Fläche des Bereichs, der durch eine linksfallende Schraffur gekennzeichnet ist in dem Bereich nach dem Zeitpunkt ts reduziert werden um die Fläche des Bereichs, der durch eine linksfallende Schraffur gekennzeichnet ist in dem Bereich vor dem Zeitpunkt ts. Mit anderen Worten kann gemäß jeder oben beschriebenen Ausführungsform im Vergleich zu dem Fall einer üblichen Bahnsteuerung die Größe der aktuellen Steuerungsgröße Δθp für den Ritzelwinkel in dem Bereich nach dem Zeitpunkt ts reduziert werden. Daher kann gemäß jeder oben beschriebenen Ausführungsform im Vergleich zu dem Fall einer üblichen Bahnsteuerung bewirkt werden, dass die Größe der aktuellen Steuerungsgröße Δθp für den Ritzelwinkel zum Start der Bahnsteuerung und dergleichen sich allmählich erhöht, wodurch Änderungen des Fahrzeugverhaltens, die durch eine Erhöhung der Größe der Steuerungsgröße Δθp verursacht werden, reduziert werden können.
  • Ferner wird gemäß jeder oben beschriebenen Ausführungsform sogar in solch einer Situation, in der die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel sich bei dem c-ten Zyklus auf den Referenzwert P oder darüber erhöht, wenn die Größe sich mit einem Vorzeichen erhöht, das entgegengesetzt zu dem Vorzeichen für den aktuellen Zyklus ist, die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus nicht zur Korrektur erhöht. Daher ist es beispielsweise in solch einer Situation, wie sie in 8 dargestellt ist, möglich, sicher zu verhindern, dass die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus unnötigerweise in eine Lenkrichtung entgegengesetzt zu solch einer Lenkrichtung korrigiert wird, in der die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P wird.
  • Ferner wird gemäß den dritten bis siebten Ausführungsformen, wenn nicht die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus gleich zu dem oder größer als der Steuerunggenehmigungs-Referenzwert Q ist, die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus nicht erhöhend auf den Referenzwert P korrigiert, sogar wenn die anderen Bedingungen erfüllt sind. Daher wird in solch einer Situation, in der die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus kleiner als der Schwellwert für die Totzone bzw. den Unempfindlichkeitsbereich der Bahnsteuerung ist, verhindert, dass die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus unnötigerweise zur Korrektur erhöht wird.
  • Es ist zu bemerken, dass in den ersten und zweiten Ausführungsformen nicht bestimmt wird, ob die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus gleich zu dem oder größer als der Steuerunggenehmigungs-Referenzwert Q ist. Auch in diesen Ausführungsformen kann jedoch die Konfiguration wie folgt modifiziert werden: Wenn die Ergebnisse der Bestimmungen in den Schritten 320 und 420 bejahend sind, kann zum Beispiel bestimmt werden, ob der Absolutwert der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus gleich zu oder größer als Q ist. Dann schreitet die Steuerung, wenn die Ergebnisse der Bestimmungen bejahend sind, zu den Schritten 330 bzw. 425 fort, und wenn die Ergebnisse der Bestimmungen verneinend sind, schreitet die Steuerung zu den Schritten 360 bzw. 450 fort. Gemäß diesen Modifikationen wird auch in den ersten und zweiten Ausführungsformen in solch einer Situation, in der die Größe des Sollritzelwinkels θpt0 für den aktuellen Zyklus sehr klein ist, verhindert, dass die Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus in unnötiger Weise zur Korrektur erhöht wird.
  • Ferner ist in jeder oben beschriebenen Ausführungsform der Referenzwert P ein konstanter Wert, aber kann die Konfiguration so modifiziert werden, dass zum Beispiel der Referenzwert P so gesetzt wird, dass er kleiner ist wie die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher ist, wie der Wert des Zeitpunkts ts kleiner ist und wie das Erhöhungsverhältnis der Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt des Ritzelwinkels größer ist. Somit kann der Referenzwert P so gesetzt werden, dass er gemäß zumindest einem von den oben beschriebenen Parametern variiert. Alternativ kann der Referenzwert P zum Beispiel so variabel gesetzt werden, dass er sich vermindert wie Temperaturen an vorbestimmten Positionen in der Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 und der EPS 22 niedriger sind. Mit anderen Worten kann der Referenzwert P so variabel gesetzt werden, dass er sich vermindert wie es wünschenswerter ist, dass die Steuerwinkelsteuerung der Vorderräder zur Bahnsteuerung früher gestartet wird, und wie die Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 und die EPS 22 eine geringere Ansprechempfindlichkeit haben.
  • Insbesondere kann in dem Fall, in dem der Referenzwert P so variabel gesetzt wird, dass er kleiner ist wie es wünschenswerter ist, dass die Steuerwinkelsteuerung der Vorderräder zur Bahnsteuerung früher gestartet wird, der Referenzwert P allmählich mit dem Zeitverlauf auf seinen Ursprungswert erhöht werden, wie zum Beispiel in 16 als das Modifikationsbeispiel gezeigt. In diesem Fall kann die Steuerungsgröße, wenn die Steuerwinkelsteuerung der Vorderräder zur Bahnsteuerung gestartet wird, kleiner gesetzt werden als im Vergleich zu den Fällen der oben beschriebenen Ausführungsformen. Ferner wird die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel zu einem Zeitpunkt ts'', der nach dem Zeitpunkt ts und vor dem Zeitpunkt ts' ist, gleich zu dem oder größer als der Referenzwert P.
  • Außerdem ist in jeder oben beschriebenen Ausführungsform der Steuerunggenehmigungs-Referenzwert Q ein konstanter Wert, aber kann, wie es bei dem Referenzwert P der Fall ist, die Konfiguration so modifiziert werden, dass zum Beispiel der Steuerunggenehmigungs-Referenzwert Q so gesetzt wird, dass er kleiner ist wie die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher ist, wie der Wert des Zeitpunkts ts kleiner ist und wie das Erhöhungsverhältnis der Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel größer ist. Somit kann der Steuerunggenehmigungs-Referenzwert Q so gesetzt werden, dass er gemäß zu mindestens einem der oben beschriebenen Parameter variiert. Alternativ kann der Referenzwert Q so variabel gesetzt werden, dass er kleiner ist wie Temperaturen an vorbestimmten Positionen in der Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 und der EPS 22 niedriger sind.
  • Ferner sind in jeder oben beschriebenen Ausführungsform „a“ bis „c“, die kennzeichnend sind für die Zyklen, konstant, aber kann zumindest „b“ oder „c“, das den zweiten Zyklus bestimmt, so variabel gesetzt werden, dass es zum Beispiel größer ist wie die Fahrzeuggeschwindigkeit V höher ist und wie Temperaturen an vorbestimmten Positionen in der Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 und der EPS 22 niedriger sind. Mit anderen Worten kann „b“ oder „c“ so variabel gesetzt werden, dass es größer ist wie es als wünschenswerter bestimmt wird, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel sich bis spätestens bei dem zweiten Zyklus auf den Referenzwert P oder darüber erhöht.
  • Bis hierher wurde die vorliegende Erfindung im Detail bezüglich bestimmter Ausführungsformen beschrieben, aber Fachleuten wird klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und andere diverse Ausführungsformen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung möglich sein sollten.
  • Beispielsweise wird in jeder oben beschriebenen Ausführungsform als die Sollsteuerungsgröße zur automatischen Lenksteuerung unter einer automatischen Fahrsteuerung die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel zur Bahnsteuerung wie erforderlich erhöhend korrigiert. Alternativ kann jedoch die Größe der Soll-Brems/Antriebs-Kraft, welche eine Sollsteuerungsgröße für eine automatische Brems/Antriebs-Kraftsteuerung unter einer automatischen Fahrsteuerung ist, wie erforderlich erhöhend korrigiert werden oder können beide von der Größe der Sollsteuerungsgröße für eine automatische Lenksteuerung und der Größe der Sollsteuerungsgröße für eine automatische Brems/Antriebs-Kraftsteuerung wie erforderlich erhöhend korrigiert werden. Alternativ kann nur eine von der Größe der Sollantriebskraft und der Größe der Sollbremskraft wie erforderlich erhöhend korrigiert werden als eine Sollsteuerungsgröße für eine automatische Brems/Antriebs-Kraftsteuerung.
  • Ferner wird in jeder oben beschriebenen Ausführungsform eine automatische Lenksteuerung ausgeführt, um eine Bahnsteuerung zu erzielen zum Bewirken, dass ein Fahrzeug entlang einer Sollbahn fährt. Eine automatische Lenksteuerung kann jedoch irgendeine beliebige Steuerwinkelsteuerung sein, solange die Steuerung eine Steuerung zum automatischen Lenken der linken und rechten Vorderräder ist. Beispielsweise kann das Gleiche eine Fahrspurabweichungs-Verhinderungssteuerung zum Steuern eines Fahrzeugs sein, sodass das Fahrzeug nicht von einer Fahrspur abweichen sollte, oder kann eine Steuerung sein zum Bewirken, dass ein Fahrzeug so fährt, dass es einem vorausbefindlichen Fahrzeug folgt.
  • Ferner wird bei jeder oben beschriebenen Ausführungsform, wenn bestimmt wird, dass die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel ein Vorzeichen hat, das identisch zu jenem für den aktuellen Zyklus ist, und sich deren Größe bei dem c-ten Zyklus auf den Referenzwert P oder darüber erhöht, die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 für den aktuellen Zyklus erhöhend auf den Referenzwert P korrigiert. Wenn jedoch das Erhöhungsverhältnis der Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt groß ist, kann beispielsweise die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt1 erhöhend korrigiert werden auf einen Wert, der größer als der Referenzwert P ist.
  • Außerdem kann ein Teil jeder oben beschriebenen Ausführungsform durch einen Teil einer anderen Ausführungsform ersetzt werden. Beispielsweise wird die Bestimmung diesbezüglich, ob die Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die Größe der Sollsteuerungsgröße Δθpt für den Ritzelwinkel sich bei dem c-ten Zyklus auf den Referenzwert P oder darüber erhöht, in den oben beschriebenen sechsten und siebten Ausführungsformen durch Bestimmungen in den Schritten 840, 860 bzw. Schritten 945, 960 ausgeführt. Die oben beschriebene Bestimmung der Wahrscheinlichkeit kann jedoch andere Bestimmungen sein, wie beispielsweise die Schritte 340, 445 und 530, 550 in den ersten bis dritten Ausführungsformen.
  • Noch zusätzlich werden in jeder oben beschriebenen Ausführungsform die linken und rechten Vorderräder, welche gelenkte Räder sind, gelenkt durch die Steuerwinkeländerungseinrichtung 14 und die EPS 22, welche die untere Lenkwelle 30 relativ in Bezug auf die obere Lenkwelle 28 drehen. Die Steuerwinkeländerungseinrichtung zum Lenken der gelenkten Räder kann jedoch eine Lenkeinrichtung vom drahtgebundenen Typ sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Automatikfahrsteuereinrichtung
    12
    Fahrzeug
    14
    Steuerwinkeländerungseinrichtung
    16
    elektronisches Steuergerät
    22
    elektrische Hilfskraftlenkeinrichtung (EPS)
    50
    Bremseinrichtung
    60
    Antriebsmaschine
    62
    Getriebeeinrichtung

Claims (3)

  1. Automatikfahrsteuerverfahren für ein Fahrzeug, wobei eine Sollsteuerungsgrö-ße zum automatischen Steuern von zumindest einem von einem Steuerwinkel eines gelenkten Rades und einer Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs für jeden Steuerungszyklus gemäß einer Fahrsituation des Fahrzeugs berechnet wird und zumindest eines von dem Steuerwinkel des gelenkten Rades und der Brems/Antriebs-Kraft des Fahrzeugs auf Basis der Sollsteuerungsgröße automatisch gesteuert wird, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Berechnen von zumindest einer Sollsteuerungsgröße für einen aktuellen Zyklus und Sollsteuerungsgrößen für einen ersten Zyklus bis zu einem zweiten Zyklus als zukünftige Sollsteuerungsgrößen, wobei die ersten und zweiten Zyklen nach dem aktuellen Zyklus sind, und erhöhend Korrigieren einer Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus auf einen Wert, der gleich zu einem oder größer als ein vorbestimmter Referenzwert ist, in einer Situation, in welcher die Größe der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus kleiner als der Referenzwert ist, in dem Fall, in dem auf Basis der zukünftigen Sollsteuerungsgrößen bestimmt wird, dass eine Wahrscheinlichkeit hoch ist, dass die zukünftige Sollsteuerungsgröße ein Vorzeichen hat, das identisch zu dem Vorzeichen der Sollsteuerungsgröße für den aktuellen Zyklus ist, und sich deren Größe bis spätestens bei dem zweiten Zyklus auf den Referenzwert oder darüber erhöht.
  2. Automatikfahrsteuerverfahren für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei: der Referenzwert gesetzt wird auf zumindest eines von: einem Wert einer Steuerungsgröße mit einer minimalen Größe unter Steuerungsgrößen, die bewirken, dass eine Einrichtung zum Ändern eines Steuerwinkels der gelenkten Räder den Steuerwinkel der gelenkten Räder ändert, und einem Wert einer Steuerungsgröße mit einer minimalen Größe unter Steuerungsgrößen, die bewirken, dass eine Einrichtung zum Erzeugen einer Brems/Antriebs-Kraft für das Fahrzeug eine Brems/Antriebs-Kraft erzeugt.
  3. Automatikfahrsteuerverfahren für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Anzahl von Zyklen von dem aktuellen Zyklus bis zu dem zweiten Zyklus variabel gesetzt wird gemäß einer Fahrzeuggeschwindigkeit, sodass sie sich erhöht wie die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist.
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